농용 소형 엔진의 전자제어 연료공급시스템 개발 = Development of the Electronic Fuel Injection for Small Engine

국문 초록 (Abstract)

① 소형엔진 전자 전자제어 연료시스템의 성공적인 연구개발을 위해 우선적으로 가솔린연료를 사용하여 유해한 배출가스 정화장치 등이 적용되지 않은 기계식 기화기 연료공급시스템 방식으로써 대기오염 물질의 배출이 높은 농기계중 이앙기, 관리기, 엔진에 적용되고 있는 소형가솔린 엔진에 LPG 연료공급시스템의 성능비교 시험을 통하여 현 기술 현황을 파악하려 하였다.

② 소형엔진 전자제어 연료시스템의 핵심기술인 스로틀바디의 시작품을 제작 시험함으로서 설계요인을 규명하고 최종개발 제품을 위한 중요 구성부품을 개발하고 선정하려 하였다.

③ 개발된 상용단계의 스로틀바디를 적용한 소형엔진 전자제어 연료시스템과 기존 기화기 형식을 비교하여 엔진성능 시험을 실시함으로서 연구목표 수준에 최적화된 전자제어 연료공급시스템을 검증하려 하였다.

④ 기존 기화기 방식 대비 10% 이상의 연비 향상과 5% 이상 출력 향상, 그리고 유럽의 배기가스 규제를 만족하는 전자제어 연료공급시스템의 스로틀바디를 개발하려 하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구배경 1
• 2. 연구목적 및 내용 4
• Ⅱ. 연구사 6
• Ⅲ. 농용엔진의 연료공급시스템 이론 고찰 및 시험 12
• 1. 서언 12
• 2. 엔진 시험장치 및 방법 13
• 2.1. 농용 소형 엔진의 LPG 연료시스템 구성부품 13
• 2.2. 동력계에서의 엔진 성능시험 14
• 3. 연료시스템별 엔진 성능 비교 16
• 3.1. 출력성능 비교시험 16
• 3.2. 배출가스 비교시험 18
• 3.3. 미점화(misfire) 시험결과 23
• 4. 결론 24
• Ⅳ. 스로틀바디 기초설계 및 제작 25
• 1. 서언 25
• 2. 전자제어 연료분사용 스로틀바디 시작품 제작 26
• 2.1. 설계요인 26
• 2.2. 스로틀바디의 제원 및 기본성능 28
• 2.3. 성능 비교시험 31
• 2.3.1. 시험방법 31
• 2.3.2. 축 토크 및 누설량 비교측정 결과 33
• 3. 전자제어 연료분사용 스로틀바디 2차 시작품 제작 및 시험 36
• 3.1. 개선된 스로틀바디 시작품의 제원 36
• 3.2. 엔진 성능시험 장치 및 방법 38
• 3.3. 스로틀 바디 문제점의 개선 41
• 3.4. 스로틀바디의 유량 성능시험 결과 42
• 3.5. 스로틀바디 엔진과 기화기 엔진의 비교시험 44
• 3.5.1. 회전속도 변화에 따른 출력 44
• 3.5.2. 회전속도 변화에 따른 제동연료소비율 46
• 3.5.3. 회전속도에 따른 CO 농도 47
• 3.5.4. 회전속도에 따른 HC 발생량 48
• 3.5.5. 회전속도에 따른 NOx의 변화량 49
• 3.5.6. 회전속도에 따른 배기가스의 온도 51
• 3.6. 스로틀바디의 엔진출력 성능시험 결과 52
• 4. 결론 53
• Ⅴ. 전자제어 연료시스템의 스로틀바디 최적화 55
• 1. 서언 55
• 2. 전자제어 연료시스템의 구성 56
• 2.1. 흡기계통 및 스로틀바디의 구성 56
• 2.2. 스로틀바디의 주요부품의 규격 59
• 2.2.1. 스로틀바디의 보어 직경 60
• 2.2.2. Manifold Absolute Pressure(MAP) 센서 61
• 2.2.3. Throttle Position Sensor(TPS) 63
• 2.2.4. Idle Speed Actuator(ISA) 65
• 2.2.5. Electronic Control Unit(ECU) 68
• 3. 시험장치 및 방법 69
• 3.1. 성능 시험용 스로틀바디 69
• 3.2. 엔진 성능 시험장치의 구조 및 방법 70
• 4. 시험결과 및 고찰 74
• 4.1. 최적화한 전자제어 연료시스템 스로틀바디 선정 74
• 4.2. 스로틀바디 개선 전후의 엔진출력 비교 77
• 4.3. 전자제어 연료시스템 엔진 배기가스 시험결과 78
• 5. 결론 80
• Ⅵ. 종합결론 82
• 참고문헌 85
• 영문초록 100